我院学子在2019中国农业机器人大赛上斩获唯一特等奖,听听指导老师怎么说
九层之台,始于垒土;千里之行,始于足下。近日,我院王秀山老师,王振锋老师带领实验团队成员梅超、王强、杨正超、赵航、姜国强发挥创新意识,勇于挑战,刻苦钻研,夜以继日,在指导老师王秀山老师的悉心教导下攻克难关,成功制作出智能果园采摘机器人,设计方案新颖,在2019中国农业机器人比赛中表现优异,从各大高校代表队中脱颖而出,勇夺大赛特等奖。
姓名:王秀山
职称/职务:机电工程学院副教授、电子系系主任
讲授课程:信号与系统、电磁场与电磁波、电力电子和农村电力系统自动化等
学术交流:郑州大学课外实践兼职硕士生导师
学术和社会兼职:中国农业工程学会高级会员、河南省农业学会信息化分会负责人、中国机械工程学会会员
由于今年开始准备比赛的时间比较晚,所以他们在去年项目的基础上做了更深入的研究,取其精华,攻克难题。在比赛前几天,他们依旧在不眠不休的调试,寻找问题、解决问题,基本上每天都奋战到凌晨。
今年的机器人大赛难度提高许多,很多参赛队伍都放弃了时效性而只考虑稳定性。但是他们不认输也不服输,他们力求完美。比赛前,他们多次开会商讨,一遍遍修改程序、统计数据、分析数据,最终选择出两者兼顾的完美方案。他们不断测试,在车型、车身旋转、行车、果实采摘等方面一遍遍尝试、一点点更改,一次次突破,最终确定了最佳的机器人设计方案,确保机器人的作业路线最短、作业速度最快。
上午的比赛不仅分数没拿满,用时也比其他队伍长。面对上午的失利,他们的压力不言而喻,是退而求其次还是孤注一掷?最终他们决定奋力一搏。他们利用中午的时间不断调试,给自己打气,告诉自己要稳住。最终,机器人完美的完成作业。
在整个设计中,车辆自主行进过程中没有采用经典的红外巡线搭配超声波测距的行进方式,而是运用精度更高的智能图像处理系统。整个系统一共使用了2个超高清摄像头,相互协同合作可实现车身姿态自主校正、自动刹车、平面位置自主定位、确定果实空间位置等一系列高难度操作,同时在整个系统中最为重要的颜色识别方面,系统使用了实验室自主研发的分割算法,极大地降低了外部环境对图像分割匹配精度的影响。此外,本次比赛HENAU-2还使用了双车通信的方式,一键启动双车,作业过程中实时通信,保证了车辆采收的高效性、稳定性,使得两车在交接区实现了“零耗时”自动交接,同时避免了交接失败的情况出现。高效可靠的图像处理系统是提高车辆稳定性的基础,而双车实时通信则是提高车辆采收效率的关键。
对于此次比赛,他们投入了大量的时间、精力,当机器人以完美的表现完成作业时,他们终于松了口气,可以给自己一个交代了。
第一,因为我们连续三年参加这个比赛,应该说我们对比赛有一定的认识,像国内这批院校,他们的基础实力等各个方面我们都心中有数,所以我们制作的做品大概是什么段位我们心里都有眉目。
第二,我认为比赛主要是锻炼学生的,比赛结果对我们来说并不那么重要,主要是希望通过比赛可以让我们的学生跟其他高校学生交交流技术、增长社会经验、知道自己的不足,这就足够了。
行车方面:我们的机器人准确的做到了“行的稳,停的准”,并且保证在中途不会停止。
果实采摘机构:我们的机器人有六个力臂,我们实验室两辆车分别采取整体采摘和分个采摘两种方案,不断调整采摘方向和采摘角度,保证在顺利采摘到五个红球的同时不碰掉绿球。
独特的图像处理系统:我们实验室有一套我们自己设计的图像处理系统,自2017年以来不断完善,现在它已经相当成熟了,我们设计的系统,不仅可以准确的识别果实,还可以辅助行车、识别障碍,而且得到了浙江大学、中国农业大学等高校的认可。
我们团队推崇老成员带新成员的训练方式,这样避免了技术断层的出现;同时我们指导老师从旁辅助,给他们一些专业性的建议。
我认为人工智能、机器人、大数据这些都是未来的发展方向,我们农业大学现在提倡新农科,其实新农科就是人工智能、机器人、大数据的融合,这些知识跟我们的相关学科、专业相融合就是以后我们的发展方向,甚至是就业方向。我们农业大学有我们农业大学的特色,把创新跟农业工程、农业相关东西融合就是我们的优势。从2017年到现在,从国内比赛到国际比赛,我们在这方面掌握的知识、积累的经验是很充足的,如果以后有充足的时间,我们会去参加一些国内顶尖机器人比赛和专业公司自主创办的比赛。
@姜国强:王老师是个平易近人的人,在学术上,他知识渊博;在工作上和生活上,他认真以待;在机器人设计制作方面,他有很多的经验和独特的想法,总是能让我们耳目一新。在我们遇到棘手的问题的时候,往往都是老师一句话让我们豁然开朗。在临近比赛的时候王老师是每天都来看望我们陪我们一起进行调试的。
@赵航:设计中有很多困难,因为规则有限制机器人的尺寸,所以最难的点应该就是空间规划上了,最后一个难点是怎么把收获的果实放到场地的仓储区上,这个机构困扰了我们很长一段时间,最后我们设计了一个很精巧的滑轮结构来释放存储仓。我们努力把所有部分效率都提到最高,在比赛的时候我们的机器人几乎是没有多余的动作,每条路线、每个传感器的数据,都是一遍遍测试出来的。有很多队伍完成比赛都用了几分钟,而我们只用了几十秒。
@梅超:我们一起在那调试,一起刷夜都是家常便饭,遇到问题一起讨论,验证方案,彼此都非常默契,虽然我们都有所分工,但其实我们对其他成员所负责的部分一点也没少操心。
大赛获奖的背后,是他们甘于坐穿冷板凳的笃定信念,是他们团队间相互扶持的无私包容,是他们逆风翻盘的勇气和霸气……这一路,他们收获的不仅仅是一份荣誉、一段经历,更多的,是友谊和成长,也是踏出校园后立足社会的资历和底气,和面对往后人生的强大内心。
他是优秀的机电导师
他们是优秀的机电学子
他们一起
为梦想奋战
为青春拼搏
是他们欲与天公试比高的决心
才有了今天傲人的成绩
愿所有机电学子
似他们般努力
如他们般辉煌
本期编辑:章明星
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